Повышение точности GPS с помощью сервиса MakeItAccurate

Точные дифференциальные измерения GPS для каждого снимка позволяют достичь сантиметровой точности привязки для аэрофотосъемки даже без опорных точек, что значительно сокращает время и объем полевых работ. Обычно они предполагают использование наземной базовой станции вместе с ровером, что усложняет процесс и влечет появление ошибок. Альтернативным решением является использование точных спутниковых данных из глобальной сети станций слежения для получения сантиметровой  точности без базовой станции при одновременном повышении надежности конечного результата.

MakeItAccurate — это сервис постобработки данных GNSS, в котором не требуются данные базовой станции для достижения высокой точности. MakeItAccurate использует комбинацию новейших точных часов PPP («Precise Point Positioning» — позиционирование высокой точности) и технологии коррекции эфемерид по данными наземных станций в регионе. Обработку можно произвести вскоре после завершения съемки.

Точность позиционирования, получаемая с помощью MakeItAccurate, составляет 2–3 см во многих странах и доходит до 10 см в худшем случае, в очень удаленных районах. MakeItAccurate оценивает ожидаемую точность исходных данных на основе их качества и имеющихся данных наземных станций. Хотя высокая точность может быть достигнута без базовой станции, пользователи могут импортировать данные своих собственных базовых станций для традиционной обработки PPK. Это подходит для таких объектов, как шахты с настраиваемыми системами координат и стационарными базовыми станциями.

В данной статье подробно описан алгоритм использования MakeItAccurate вместе с Agisoft Metashape для обработки и повышения точности данных GNSS до 3 см (XYZ) без использования дополнительных данных, кроме исходных с ровера. Этот рабочий процесс подходит для пользователей дронов DJI RTK (DJI Phantom 4 RTK или M210 v2 RTK), а также для любых дронов с данными кинематики GNSS или данными станции управления. 

В данной инструкции представлен пример обработки данных с дрона DJI Phantom 4 RTK.

• Создание полетного задания для своего дрона
• Выполнение полета
• Обработка данных PPK
• Создание проекта Agisoft Metashape
• Выравнивание снимков
• Запуск остальных этапов обработки

Создание полетного задания для своего дрона #

Для обработки в MakeItAccurate требуется, чтобы необработанные данные спутниковых наблюдений записывались во время полета (файлы PPKRAW.bin, EVENTLOG.bin, Rinex.obs и Timestamp.MRK). Эти файлы генерируются автоматически, если вы создаете фотограмметрический план полета в DJI GS Pro или картометрический/наклонный полет в DJI Pilot. Они не записываются в плане полета «по точкам» (Waypoints) или в ручном режиме полета.

 Обратите внимание на рекомендации по съемке:

• не устанавливайте поперечное перекрытие менее 60%, а продольное менее 80% для получения качественных результатов;
• для достижения большей точности стройте двойной план полета («крест-накрест»).

Выполнение полета #

Перед полетом обязательно соблюдайте все правила безопасности.

По завершении полета скопируйте данные съемки с карты microSD, включая снимки и файлы данных GPS.

Обработка данных PPK #

Войдите в свою учетную запись на сайте MakeItAccurate. Создайте новое задание DJI P4RTK.

Нажмите кнопку Upload files (Загрузить файлы) и выберите все файлы из папки DJI, включая снимки и файлы журнала GPS.

Нажмите кнопку Processing options (Параметры обработки).

На странице параметров обработки выберите нужную систему координат. Рекомендуется выбрать ту же систему координат, которую вы будете использовать при экспорте данных. Если вы планируете экспортировать данные в системах координат WGS84 или UTM, выберите WGS84 (G1762).

На этом этапе будет отображаться предположительная точность без использования каких-либо предоставленных пользователем данных базовой станции. Вы можете перейти к следующему этапу без импорта данных базовой станции. Как упоминалось ранее, допустимо загрузить данные базовой станции для постобработки, чтобы достичь точности выше 3 см при расстоянии до базы не более 50 км.

Ориентировочная стоимость указана на одно задание обработки. Кредиты на массовую обработку можно предварительно приобрести со скидкой  по запросу.

Нажмите кнопку Review and process (Обзор и обработка).

На странице просмотра и обработки проверьте все параметры обработки и нажмите кнопку Start processing (Начать обработку).

По завершении обработки нажмите кнопку Download Results (Загрузить результаты).

Будет загружен Zip-архив с двумя файлами, содержащими данные ортометрической и эллипсоидальной высоты. Рекомендуется использовать эллипсоидальную высоту для обработки в Metashape.

Точность зависит от данных, которые вы загрузили, количества видимых спутников, продолжительности и местоположения полета. Вы можете найти подробную информацию о точности на веб-сайте MakeItAccurate в разделе FAQS > How Accurate is MakeItAccurate (Насколько точен MakeItAccurate).

Создание проекта Agisoft Metashape #

Создайте проект Agisoft Metashape. Выберите команду Добавить снимки в меню Обработка и добавьте все снимки из папки DJI.

Metashape автоматически добавит GPS-координаты из метаданных EXIF снимков, записанных во время полета.

Нажмите кнопку Импортировать привязку в инструментарии панели Привязка для загрузки более точных результатов обработки PPK.

Выберите тестовый тип файла с разделителями значений и выберите файл с эллипсоидальными высотами, полученный при обработке в MakeItAccurate.

В диалоговом окне Импортировать привязку выберите ту же систему координат, которая была указана в параметрах обработки MakeItAccurate (в нашем примере — WGS84). Выберите Табуляцию в качестве разделителя. 

Включите галочку импорта точности для координат центров снимков и отключите галочку импорта углов ориентации.

Настройте порядок столбцов в соответствии с номерами столбцов в заголовке файла привязки. 

Обратите внимание, что столбец точностей широты и долготы будет одинаковым.

Нажмите кнопку ОК, чтобы импортировать координаты PPK.

Выберите Файл > Сохранить как и сохраните созданный проект Metashape на свой компьютер.

Выравнивание снимков #

Выберите команду Обработка > Выровнять снимки. Выберите оптимальные параметры в диалоговом окне. В большинстве случаев подойдут параметры Высокая точность, Общая преселекция и По привязке (по Исходным данным). Нажмите OK, чтобы начать выравнивание снимков.

Из-за больших искажений камеры Phantom 4 RTK рекомендуется выполнять оптимизацию с дополнительным уточнением калибровочного коэффициента K4. Для этого выберите команду Оптимизировать камеры в инструментарии панели Привязка. В диалоговом окне Оптимизировать положения камер выберите параметр «Уточнить k4″ и нажмите ОК, чтобы запустить оптимизацию.

Если планируется использовать контрольные или опорные наземные точки, рекомендуется сделать это после выравнивания снимков. Д

Запуск остальных этапов обработки #

После завершения выравнивания снимков можно перейти к другим необходимым вам этапам обработки: построение плотного облака точек, цифровой модели местности / рельефа (ЦММ/ЦМР), ортофотоплана, полигональной/тайловой модели.